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1、绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实8、煤矸石沿空留巷充填材料9、沿空留巷技术10、粉煤灰作矿用防灭火材料11、加固材料12、充填开采技术7、矿用新型沿空留巷充填材料第1页/共32页绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实公司简介公司简介山东安实绿色开采技术发展有限公司由山东省煤炭技术服务山东安实绿色开采技术发展有限公司由山东省煤炭技术服务有限公司控股，位于美丽的泉城济南，是一家专业从事矿山有限公司控股，位于美丽的泉城济南，是一家专业从事矿山充填开采技术、巷旁充填（沿空留巷）技术，矿井防灭火、充填开采技术、巷旁充填（沿空留巷）技术，矿井防灭火、防治水技术以及新材料的研发
2、和生产、新技术的咨询和推广防治水技术以及新材料的研发和生产、新技术的咨询和推广应用等的高新技术企业，包括项目的设计、施工、研发、生应用等的高新技术企业，包括项目的设计、施工、研发、生产、销售和技术服务。公司技术、资金力量雄厚，具有完善产、销售和技术服务。公司技术、资金力量雄厚，具有完善的科研开发体系和完备的材料及设备生产线，下设技术研发的科研开发体系和完备的材料及设备生产线，下设技术研发部、工程项目一部、工程项目二部、矿山开采充填实验室、部、工程项目一部、工程项目二部、矿山开采充填实验室、材料生产基地和设备生产基地，注册资金材料生产基地和设备生产基地，注册资金535万元，固定资万元，固定资产产
3、2000余万元。余万元。第2页/共32页绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实公司始终贯彻公司始终贯彻“绿色安实、安全踏实绿色安实、安全踏实”的核心价值观，坚持的核心价值观，坚持“专注、专业、品质、权威专注、专业、品质、权威”的目标和质量方针，秉承的目标和质量方针，秉承“争争做全国矿山服务龙头企业做全国矿山服务龙头企业”的愿景，凭借良好地信誉与国内的愿景，凭借良好地信誉与国内多所高等院校及科研院所建立合作关系，以绿色开采、精细多所高等院校及科研院所建立合作关系，以绿色开采、精细开采、可持续开采为主要发展方向，积极推广高效、节能、开采、可持续开采为主要发展方向，积极推广高效、节能、环
4、保创新技术，为矿山的可持续发展提供优质的服务。环保创新技术，为矿山的可持续发展提供优质的服务。山东安实一直专心致力于矿山的充填开采技术、沿空留巷技山东安实一直专心致力于矿山的充填开采技术、沿空留巷技术的改进以及相应材料、防灭火材料的研发工作。术的改进以及相应材料、防灭火材料的研发工作。第3页/共32页绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实第4页/共32页绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实刘村煤矿充填开采刘村煤矿充填开采目前矿山充填系统其构成主要包括充填主料传输系统、辅料储装系统、搅拌系统、泵送加压系统、管路输送系统、多台水泵组成的供水系统等，存在的主要缺点是：充填工
5、艺系统庞大复杂，占用空间大。充填设备多，安装困难，操作复杂，建设费用高。充填料浆需要泵送，不能实现自流。自动化控制程度低，使用操作人员多。第5页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实根据刘村煤矿的实际情况，我公司专门设计了一套低浓度粉煤灰胶固自动化充填系统，该系统充填能力为60 m3/h。研究的具体内容包括：u低浓度粉煤灰胶固充填作用机理u低浓度粉煤灰胶固充填材料的研究u粉煤灰充填材料充填开采方法及充填工艺研究u粉煤灰充填材料充填设备及自动化控制系统研究第6页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实根据刘村煤矿的实际情况
6、，我公司专门设计了一套低浓度粉煤灰胶固自动化充填系统，该系统充填能力为60 m3/h。研究的具体内容包括：u低浓度粉煤灰胶固充填作用机理u低浓度粉煤灰胶固充填材料的研究u粉煤灰充填材料充填开采方法及充填工艺研究u粉煤灰充填材料充填设备及自动化控制系统研究第7页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实充填效果：1）、充填材料主要用水、粉煤灰和固化剂混合成浆，料浆质量浓度为50。2）、充填料浆不需泵送，经过充填管路可实现自流到充填工作面；3）、充填材料的吸水性能好，不滤水，且冲洗罐体及充填管道的水可全部注入充填体内，不需单独设立沉淀池及泄水沟；4）、充填体固化时
7、间短，抗压强度高；28天单项抗压强度4 MPa；5）、充填体接顶性能好，能有效控制顶板下沉；6）、充填设备根据充填能力只需搅拌罐、辅料罐和充填管路，设备总装机容量少；防尘效果好，无任何环境污染；充填工作全部采用微机控制，充填站一人操作可完成充填工作。第8页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实所得荣誉第9页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实泉兴煤矿充填开采泉兴煤矿充填开采第10页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实充填效果1、通过分析矿区工程地质条件、煤体赋存环境、充填体强度
8、和采矿工程因素等。分析得出胶结充填体的作用机理及变形破坏特征。2、充填材料主要用水、粉煤灰和固化剂混合成浆，料浆质量浓度为50，充填体接顶性能好，具有主动膨胀接顶工效，有效控制地表下沉。3、泉上煤矿煤层倾角较小，此充填工艺可满足煤层倾角较小甚至近水平煤层的开采技术条件。4、本系统充分利用电厂落地粉煤灰占地多，资源浪费严重的情况，研究了适应此情况的充填设备，有效的保护了生态环境、节约了土地资源。第11页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实内蒙古露天煤矿巷道膏体充填材料内蒙古露天煤矿巷道膏体充填材料内蒙古露天煤矿巷道充填材料是由骨料、胶固料、内蒙古露天煤矿巷
9、道充填材料是由骨料、胶固料、水组成，充填体浓度高，属于流动性能好的膏体水组成，充填体浓度高，属于流动性能好的膏体材料。充填骨料为经过破碎后的煤矸石，胶固料材料。充填骨料为经过破碎后的煤矸石，胶固料为山东安实绿色开采技术发展有限公司自主研发为山东安实绿色开采技术发展有限公司自主研发生产的矿上膏体充填专用胶固料。生产的矿上膏体充填专用胶固料。第12页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实抗压强度（MP）1天3天7天28天1.354.646.5810.65根据目前采用煤矸石煤矸石作为骨料的充填材料根据目前采用煤矸石煤矸石作为骨料的充填材料的试验成果，初步确定的单
10、位立方体充填材料用的试验成果，初步确定的单位立方体充填材料用量情况如下：量情况如下：矸石用量矸石用量Wg 1550 kg/m3；胶固料用量胶固料用量Wc 500 kg/m3；水用量水用量Ww 380 kg/m3。充填体各龄期抗压强度如下表：充填体各龄期抗压强度如下表：第13页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实刘家庙铁年计划产矿石刘家庙铁年计划产矿石1515万吨，年充填量万吨，年充填量5000050000米米3 3。年充填用胶固料年充填用胶固料1000010000余吨；充填材料成本余吨；充填材料成本7676元元m m3 3，充填胶固料费用充填胶固料费用4
11、00400余万元余万元年；采用山东安实绿色年；采用山东安实绿色开采技术发展有限公司研制的上述胶固料，配本矿开采技术发展有限公司研制的上述胶固料，配本矿选矿生产的废弃尾沙作充填材料，充填单位立方体选矿生产的废弃尾沙作充填材料，充填单位立方体成本成本45.545.5元元/米米3 3。生产每吨矿石充填材料成本生产每吨矿石充填材料成本1313元，元，充填胶固料费用充填胶固料费用227.5227.5万元万元年；每年可节省年；每年可节省180180余余万元。万元。刘家庙铁矿充填材料刘家庙铁矿充填材料第14页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实本矿选矿废弃的尾沙，山东
12、安实绿色开采技术本矿选矿废弃的尾沙，山东安实绿色开采技术发展有限公司研制的胶固料；尾沙发展有限公司研制的胶固料；尾沙1200g(1200g(含水含水5%5%，尾沙去水后，实际尾沙去水后，实际1140g)1140g)、胶固料、胶固料159.5g159.5g、水、水750g750g。固体料计：固体料计：1299.5g1299.5g；水计：；水计：810g810g。1、形成体积浆液体积：1.16dm，充填体体积：1.07dm。2、浆液质量浓度：61.5%。3、浆液流动性：45分钟内流动性能较好。第15页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实4、滤水率：7.5%。
13、5、材料价格；尾沙0元/t、胶固料305元/t。6、单位立方体用料：尾沙1065Kg（不含水），胶固料149Kg，水757Kg。7、充填单位立方体成本：单位立方体材料成本：3050.149=45.5（元/m）。生产每吨矿石充填成本：45.5/3.5=13（元/t）。8、充填体单向抗压强度：4天：1.34MPa；5天：1.74MPa；6天：1.90MPa；9天：2.30MPa；18天：2.67MPa第16页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实粉煤灰充填材料粉煤灰充填材料粉煤灰充填材料，以粉煤灰为充填骨料，以石灰、石膏等复合材料为胶固剂，按一定比例混合制成浆
14、体后采用管道自流输送充填的一种矿山充填工艺，它具有高水、速凝、快硬、早强的特点。粉煤灰胶结胶固充填，与一般水硬性胶凝材料充填相比，其区别在于它的高含水特性，它再配以不同种类的添加剂，还可以具有不同的性能和功能。因此，它可以像一般水硬材料一样，既可以由时效性来胶凝固结达到强度，也可以具有速凝早强的特性。第17页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实料浆固化强度试验采用建筑材料试验标准，试块尺寸4416，在标准养护室养护。试验龄期分3天、7天、28天三种。选取试块脱模质量和试验结果较好的三块试验结果进行计算。由表可见，料浆28天的固化强度即超过3.96MPa，
15、满足条带空区充填要求。对于后期空区充填，也完全满足要求。充填材料的后期强度在井下的密闭环境中会有所增加，稳定性较好。并且当料浆浓度达到50，无泌水现象。浓度3天抗压强度7天抗压强度28天抗压强度(MPa)(MPa)(MPa)50%0.271.43.96第18页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实2013年年3月下旬，山东安实绿色开采技术发展有限月下旬，山东安实绿色开采技术发展有限公司充填开采实验室对从煤矿取回的煤矸石进行公司充填开采实验室对从煤矿取回的煤矸石进行了配比实验。由于取回的煤矸石没有经过破碎，实了配比实验。由于取回的煤矸石没有经过破碎，实验前用
16、验前用4.5mm和和10mm方孔筛先后对煤矸石进行了方孔筛先后对煤矸石进行了筛分，用筛分，用4.5mm方孔筛筛的以下简称小石子，用方孔筛筛的以下简称小石子，用10mm方孔筛筛的以下简称大石子。方孔筛筛的以下简称大石子。煤矸石充填材料煤矸石充填材料第19页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实配方大石子（g）小石子（g）A（g）B（g）C（g）D（g）E（g）水（g）初始塌落度（cm）配方一5001200330501102.45241520配方二5001200330601003140520配方三50012003009010031.535021配方四40012
17、002701101103.3236021配方五40012001801901203.51.234522 配方六450120018020011031.535520配方七450120016021012031.536020抗压强度（MP）1天2天3天7天配方一0.953.54.848.04配方二1.654.015.528.51配方三1.814.916.1710.88配方四1.835.026.4810.61配方五2.985.647.5811.88配方六2.023.756.339.98配方七1.863.645.657.95各实验配比各配比抗压强度第20页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实
18、安全踏实山东山东安实安实矿用新型沿空留巷用充填材料u所属技术领域所属技术领域 本发明属于煤矿沿空留巷用充填材料的技术领域，涉及由粉煤灰、生石灰粉、磨细矿渣粉、水泥熟料为主导矿物的矿用新型沿空留巷用充填材料。u背景技术为了回收传统采矿方式中留设的保安煤柱。采用一定的技术手段将上一区段的顺槽重新支护留给下一个区段使用。这种留巷的做法是沿着采空区边缘在原顺槽位置保留就称为沿空留巷。第21页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实u发明内容发明内容为了进一步提高煤炭资源回收率，降低沿空留巷充填材料的成本，本发明利用价格低廉的粉煤灰、生石灰粉、磨细矿渣粉为主要原材料，
19、再掺加少量外加剂均匀混合而成。本产品具有凝固时间短，早期强度上升较快，最终强度高的特点。第22页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实矿用煤矸石膏体沿空留巷充填材料本沿空留巷充填材料主要利用矿上的煤矸石，煤矸本沿空留巷充填材料主要利用矿上的煤矸石，煤矸石在地面经过破碎，破碎后石在地面经过破碎，破碎后10mm以上的颗粒占以上的颗粒占5%左右，左右，510mm的颗粒占的颗粒占30%左右，左右，5mm以下的颗以下的颗粒占粒占65%左右。现场使用时向煤矸石中加入由山东左右。现场使用时向煤矸石中加入由山东安实绿色开采技术发展有限公司自主研发生产的煤安实绿色开采技术发
20、展有限公司自主研发生产的煤矸石膏体充填专用胶固粉然后加水搅拌，通过加压矸石膏体充填专用胶固粉然后加水搅拌，通过加压泵输送到充填区域。泵输送到充填区域。第23页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实本材料加水拌合后料浆和易性好，具体表现在以下本材料加水拌合后料浆和易性好，具体表现在以下几个方面：由于加入了特殊组分，膏体在管路中摩几个方面：由于加入了特殊组分，膏体在管路中摩擦阻力大大降低，泵送时流动性好；膏体保水性能擦阻力大大降低，泵送时流动性好；膏体保水性能较好，在管路中输送时不会发生泌水现象；膏体粘较好，在管路中输送时不会发生泌水现象；膏体粘聚性较好，胶固
21、料能够把煤矸石颗粒较好的包裹在聚性较好，胶固料能够把煤矸石颗粒较好的包裹在一起，不会发生离析现象，可泵性能较好；初始塌一起，不会发生离析现象，可泵性能较好；初始塌落度大，经时塌落度损失较小，落度大，经时塌落度损失较小，2小时以内塌落度会小时以内塌落度会保持在保持在200mm以上，利于施工。以上，利于施工。第24页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实配料煤矸石胶固料水重量（kg）1600495345每吨成本(元）305002成本（元）48247.50.69296.19本材料具有早期强度上升快，最终强度高的优点，本材料具有早期强度上升快，最终强度高的优点，7
22、天强度可以达到天强度可以达到12MP，最终强度达到，最终强度达到20MP以上以上完全满足井底沿空留巷的的要求。完全满足井底沿空留巷的的要求。本材料单位立方体配比及成本分析如下：本材料单位立方体配比及成本分析如下：第25页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实沿空留巷技术为了进一步提高煤炭资源回收率，降低沿空留巷充填材料的成本，我公司自主研发出一种新型沿空留巷充填技术。该技术包括新型沿空留巷充填材料、单管单液远距离输送工艺、充填体主动膨胀接顶技术。该充填技术已经在枣矿集团滨湖煤矿等多个煤矿进行了推广应用，提高了煤炭资源回收率，缓解了矿井生产接续，带来了良好的
23、经济效益和社会效益。主要技术特点如下：第26页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实1.充填成本低主要用水和充填料混合成浆，水：充填材料=1:1.78，能够有效地降低煤矿沿空留巷充填成本。2.充填系统1）在充填现场设一充填站，泵站配有煤矿专用注浆泵2台（一用一备），搅拌桶2个，设一趟充填管路可实现超长距离（3000m）输送，充填能力：25m/h。2）浆液和易性较好，不沉淀、不离析、不泌水，浆液在管道内静止35min左右不会发生凝固，满足在管道中长距离输送的要求。3.充填效果1）充填体固化时间短，抗压强度高。2）料浆在固化过程中伴有一定的体积膨胀，使充填体胶
24、凝固化后能够较好的接顶，接顶率可以达到98%以上。第27页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实4.技术优势技术优势1）现有的高水材料价格较高，造成煤矿沿空留巷成本较高，我公司研发的充填材料取材方便，价格较低（比高水充填低30%以上），能够为煤矿创造很好的经济效益和社会效益。2）该工艺需用设备少。高水材料用于沿空留巷时需要四个搅拌桶和两趟管路输送，我公司研制的高水胶结材料属于单料充填，只需两个搅拌桶和一趟管路，充填工艺简单，自动化程度高，劳动强度低。3）高水充填材料的充填体最终强度在4.5MPa左右，我公司研制的高水胶结材料28天强度可达20MPa，且充填
25、体裸露在井下积水、风流条件下，不影响其强度，能够有效地支撑顶板。4）用高水胶结材料构筑的巷旁充填体，不仅凝固速度快、早期强度高、增阻速度快、材料具有主动膨胀接顶功效，接顶效果好，留巷效果佳。第28页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实粉煤灰防灭火材料煤层自然发火是煤矿安全生产的一大重要隐患，如何治理煤层自然发火成了矿井安全生产的重点工程。利用电厂粉煤灰代替黄泥作为防灭火注浆原材料，对井下采空区有发火可能的地点进行粉煤灰灌浆，使粉煤灰胶体充分接触煤体颗粒，防止其发生氧化反应而产生煤层自然发火隐患。这种方法既充分利用了工业废物，使其变废为宝，减少了环境污染，
26、又改善了矿区生产生活环境。其良好的经济效益和较高的社会效益，获得业界的一致肯定和好评。第29页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实加固材料山东安实绿色开采技术发展有限公司生产的加固材料是指一种高性能、集无机、无碱、防水、防潮、抗裂、抗渗、堵漏于一体的最新高科技产品。本产品特性是:迅速凝固且密度和强度都远远高于现行高标号混凝土，它能在拌和后一分钟开始凝固,三至四分钟终凝,一天抗压强度便可达到25Mpa以上。还可以在潮湿基面上直接进行施工.用于抢险、道路恢复等,一小时就可恢复原状,四小时就可以通车；用于防水工程,带水带压,立刻止漏。本产品操作简单,仅加水调和即可使用,无毒、无害、无污染，通过调节配比可以作为高强无收缩灌浆料、顶板加固、巷道加固等来使用。第30页/共32页山东山东安实安实绿色安实绿色安实 安全踏实安全踏实山东山东安实安实谢谢大家！第31页/共32页感谢您的观看！第32页/共32页